CH641208A5 - Cellule d'electrolyseur. - Google Patents
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Description
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Claims (7)
1. Cellule d'électrolyseur du type filtre-presse, comportant entre deux électrodes (1,1'). une membrane (2) et deux cadres d'étanchéité (3, 3') isolants disposés respectivement entre ladite membrane et chacune desdites électrodes, caractérisée en ce que lesdits cadres sont constitués par une juxtaposition d'éléments (30), comportant des moyens d'assemblage entre eux.
2. Cellule d'électrolyseur selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un cadre intermédiaire (4) disposé autour de la membrane (2) et entre lesdits cadres d'étanchéité (3, 3'), ledit cadre intermédiaire étant constitué par une juxtaposition d'éléments (40), comportant des moyens d'assemblage entre eux.
3. Cellule selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdits moyens (31,41) sont constitués par un assemblage par queues-d'aronde.
4. Cellule selon la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments (30, 40) desdits cadres sont réalisés en matériau isolant du type élastoplastique.
5. Cellule selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les lignes d'assemblage (31,41) sont décalées entre le cadre intermédiaire (4) et le cadre d'étanchéité (3, 3')-
6. Cellule selon l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée en ce que lesdits éléments (30,40) d'un même cadre (3, 3', 4) sont identiques entre eux.
7. Cellule selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle est de forme sensiblement carrée.
L'invention est relative à une cellule d'électrolyseur et, plus particulièrement, d'un électrolyseur du type filtre-presse, tel qu'un élec-trolyseur d'eau. Un électrolyseur du type filtre-presse est constitué par un assemblage de nombreuses cellules disposées en série les unes avec les autres et serrées ensemble par des tirants. Dans chaque cellule, les éléments actifs sont assemblés par des pièces appelées cadres, qui ont pour fonction d'assurer principalement:
— la tenue mécanique et l'isolation électrique, nécessaire à la mise en série des cellules qui constituent le module d'électrolyse,
— l'étanchéité de la solution électrolytique entre les chambres anodiques et cathodiques, ainsi qu'entre ces chambres et l'extérieur, ce qui fait que les cadres doivent habituellement résister à la pression de l'électrolyte.
Pour répondre à ces impératifs, les cadres d'assemblage doivent être conçus au moins en partie avec un matériau élastique ou élastoplastique, qui assure simultanément les fonctions mécaniques, d'isolation électrique et d'étanchéité. A ces impératifs, il faut ajouter une résistance chimique à l'agressivité du liquide électrolytique et des produits d'électrolyse.
Les électrolyseurs industriels du type filtre-presse de grosse puissance mettent nécessairement en œuvre la juxtaposition d'un grand nombre de cellules identiques, chacune de ces cellules présentant une surface active importante, pouvant atteindre 2 m2.
Or, chacun de ces cadres est réalisé en une seule pièce qui peut être obtenue soit par découpe dans une feuille de matériau adéquat, ou encore par un procédé approprié de moulage de ce même matériau.
Il est manifeste que la réalisation en grand nombre de tels types de cadres monoblocs de grande dimension, mais d'épaisseurs généralement faibles, est très délicate, compte tenu des chutes importantes dans le cas de découpe, des investissements d'outillage, des problèmes de fabrication et de manutention, ce qui conduit à un taux de rebut important en considération des tolérances demandées et, en conséquence, à un prix de revient excessif.
L'invention a pour but la réalisation de cadres de cellule d'électrolyseur ne présentant pas ces inconvénients.
L'invention a pour objet une cellule d'électrolyseur du type filtre-presse comportant, entre deux électrodes, une membrane et deux cadres d'étanchéité en matériau isolant disposés respectivement entre ladite membrane et chacune desdites électrodes, caractérisée en ce que lesdits cadres sont constitués par une juxtaposition d'éléments, comportant des moyens d'assemblage entre eux. La cellule peut comporter un cadre intermédiaire disposé autour de la membrane et entre les cadres d'étanchéité et constitué également par une juxtaposition d'éléments.
Selon une forme d'exécution, lesdits éléments desdits cadres comportent des moyens d'assemblage coopérant entre eux; ces moyens peuvent être constitués par un assemblage par queues-d'aronde. Les lignes d'assemblage sont décalées entre un cadre et le cadre adjacent. Les éléments des cadres sont réalisés en matériau isolant du type élastoplastique.
Selon une autre variante, la forme de la cellule est sensiblement carrée. Une telle cellule peut avantageusement être disposée à l'intérieur d'une enceinte sous pression contenant l'ensemble des cellules d'un électrolyseur.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné ci-après à titre d'exem-. pie et illustré dans les figures.
La fig. 1 est une vue schématique partielle en perspective éclatée d'une cellule selon l'invention.
La fig. 2 est une vue schématique de profil en coupe partielle d'une cellule d'électrolyseur selon l'invention.
La fig. 3 est une vue schématique de face des cadres d'une cellule selon l'invention.
Dans les fig. 1 et 2, on a représenté un angle de cellule d'électrolyseur de forme carrée. Cette cellule comprend, entre deux électrodes 1 et l'communes aux cellules adjacentes, non représentées, et avec lesquelles elles sont disposées en série, une membrane centrale 2 écartée des électrodes 1 et l'par des cadres d'étanchéité 3 et 3' isolants et interposés entre la périphérie des électrodes et celle de la membrane.
Un cadre intermédiaire 4 est disposé autour de la membrane 2 et entre les cadres 3 et 3'.
Chacun des cadres 3, 3' et 4 est constitué par la juxtaposition d'éléments 30, d'une part, et 40, d'autre part, l'extrémité longitudinale d'un élément étant disposée contre la bordure latérale d'extrémité de l'élément contigu de manière à réaliser un cadre carré. Ces cadres sont visibles sur la fig. 3 où, pour plus de clarté, on n'a pas représenté la membrane et où on a figuré un arraché partiel du cadre supérieur 3 et du cadre intermédiaire 4.
De plus, la tenue mécanique de l'assemblage de deux éléments contigus 30 et 40 est assurée par le moyen d'un dispositif en queue d'aronde 31 et 41 ménagé sur la ligne d'assemblage entre les deux éléments contigus. En outre, pour assurer une meilleure répartition du serrage et une meilleure étanchéité de la cellule, les lignes d'assemblage sont décalées d'un cadre 4 au cadre adjacent 3 et 3'.
De tels cadres peuvent être facilement construits à l'aide d'éléments identiques fabriqués dans de bonnes conditions avec des matériaux isolants du type élastoplastique, les dispositifs d'assemblage en queue d'aronde ainsi réalisés offrant alors une excellente étanchéité lors du serrage des cadres. Un électrolyseur réalisé à l'aide de ces cellules peut, en outre, être avantageusement placé dans une enceinte de pressurisation, ce qui réduit les contraintes de pression des cellules et les risques de fuite.
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